模具制造論文全文(5篇)

一、課程改革過程

(一)確定課改思路

1.企業(yè)調(diào)研。對行業(yè)、企業(yè)中職畢業(yè)生的需求情況及培養(yǎng)目標(biāo)定位的情況進(jìn)行廣泛的調(diào)研，形成《永康市模具專業(yè)人才需求及專業(yè)課程改革調(diào)研報(bào)告》。通過全面而深入的調(diào)研，了解模具行業(yè)企業(yè)對模具專業(yè)中職畢業(yè)生的需求，為模具專業(yè)課程改革的展開提供全面而真實(shí)的資料。

2.組建模具專業(yè)課程改革委員會。由學(xué)校分管校長、專業(yè)帶頭人、模具行業(yè)專家組成模具專業(yè)課程改革委員會。

3.形成課程模式。形成以培養(yǎng)文化素質(zhì)為目的的“公共課程”，以培養(yǎng)核心技能與專業(yè)素質(zhì)為主要內(nèi)容的“核心課程”，以強(qiáng)化技能訓(xùn)練的“教學(xué)項(xiàng)目”。

(二)選編若干工作項(xiàng)目

我們走訪了永康市乃至浙江省模具企業(yè)、模具車間、模具個體加工店等單位100多家，發(fā)放問卷800份，回收有效問卷550份；調(diào)查中職學(xué)校10所，發(fā)放并回收了中職教師問卷32份。項(xiàng)目組還充分利用了模具行業(yè)協(xié)會的優(yōu)勢資源，與企業(yè)進(jìn)行座談交流。調(diào)查地區(qū)覆蓋了浙江省的臺州市、寧波市、金華市等部分有代表性的模具生產(chǎn)地區(qū)。調(diào)研的目的是結(jié)合職業(yè)資格考核標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)、企業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)，將搜集到的企業(yè)崗位生產(chǎn)任務(wù)，依據(jù)職業(yè)教育的規(guī)律進(jìn)行拆分、簡化、組合等處理，附以對應(yīng)的生產(chǎn)崗位所需要的工藝圖紙、加工程序和工藝卡片等資料，組成若干個作為職業(yè)教育和培訓(xùn)的內(nèi)容單元，即“工作項(xiàng)目”。

1.材料經(jīng)過加工直接成型技術(shù)

材料的一次性成型技藝雖然類別繁雜，但究其當(dāng)今主流技術(shù)有以下幾種，沖擊壓力下的材料擠壓，模具里放置金屬性質(zhì)的材料，坯料通過被高壓重復(fù)不斷地?cái)D壓，其物理形態(tài)在被發(fā)生改變，塑造成于模具的模孔一致的大小尺寸，這種方法能夠有效地塑造產(chǎn)品的形狀，避免變形開裂的情況發(fā)生。而拉撥則是其另一種不得不提及的方法，模具內(nèi)的金屬坯料邊緣位置被施以拉力，材料的形狀硬生生地發(fā)生了改變，迫使其于模型器具形態(tài)相同。此法在變形拉伸的過程中，受到來自多方面的力量，而擠壓的力量強(qiáng)于阻力，因此對金屬坯料有著較高的塑形要求。軋制也是一種行之有效的加工方法，材料在受到軋錕的用力轉(zhuǎn)動下，隨著軋錕的漸漸壓縮而發(fā)生塑形過程。

2.加工材料技術(shù)成型的前景

市場競爭越來越劇烈當(dāng)下，過時的理論成果正在一次又一次地經(jīng)受著實(shí)踐的沖擊和實(shí)際情景的考驗(yàn)，對精益求精材料加工技術(shù)孜孜不倦的追求一直是各大生產(chǎn)供應(yīng)者的目標(biāo)，在社會和時代快速發(fā)展的同時，此類技術(shù)也正不斷地在改進(jìn)中成長成熟，現(xiàn)如今，不管是國內(nèi)還是國外，在材料加工方面都被精確材料加工所取代，而廣泛的應(yīng)用范圍內(nèi)，諸如汽車制造業(yè)這種全球熱門的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，也離不開這種技術(shù)，甚至于說是滲透到細(xì)致入微的細(xì)節(jié)處，可以說使用到無處不在。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的全球化經(jīng)濟(jì)模式廣泛覆蓋下，伴隨的是市場競爭的與日俱增，世界各地的材料供應(yīng)商正在絞盡腦汁地跟上同行業(yè)者腳步，并將產(chǎn)品研發(fā)視為企業(yè)安身立命之本，人們絞盡腦汁地尋求著一種更為高效完善的材料加工技術(shù)，紛紛聚焦在具有自由成型快速特點(diǎn)的加工技術(shù)上。是否能跟上時代的發(fā)展速度是檢驗(yàn)企業(yè)韌性的最好標(biāo)尺，實(shí)驗(yàn)性的理論成果如果不在實(shí)際操作中應(yīng)用實(shí)踐的話，無異于是紙上談兵，因此，科研人員更注重在生產(chǎn)制作過程中拉近與真實(shí)環(huán)境的距離，基于現(xiàn)實(shí)意義的研究才能有效地啟發(fā)促進(jìn)企業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代。

3.非金屬材料的初步制作和控制工程模具再次加工工藝

（1）制作非金屬的材料和控制技術(shù)并不是一蹴而就的

究其分門別類就有好幾種，有一種是由其注射成型的，專用的注射機(jī)器升溫加熱，使里面預(yù)留的基礎(chǔ)坯料發(fā)生形態(tài)變化，致使其成為液態(tài)，然后以一種具有高壓性的材料做輔助，助力融化后的坯料注入模具塑形的整體型腔之內(nèi)，等待片刻，直到其發(fā)涼后冷卻，就可以由此得到需求的相關(guān)元器件。這樣一種看似倒來倒去的技術(shù)方法，實(shí)則在產(chǎn)量高效率的同時，還有快速生產(chǎn)的突出特點(diǎn)，尤其適用于低人力消耗的自動化操作，可以生產(chǎn)制作結(jié)構(gòu)內(nèi)部復(fù)雜的零部件，對于大型廠房內(nèi)的流水線生產(chǎn)再合適不過了。

摘要:近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，我國加工制造業(yè)的發(fā)展速度和建設(shè)質(zhì)量均取得了巨大進(jìn)步。材料成型與控制工程模具的制造工藝技術(shù)在加工制造業(yè)中占有極重要的地位。新型工藝和新技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用到日常生產(chǎn)加工中。本文對材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，以全面提高我國加工制造業(yè)的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞:材料成型;控制工程;模具制造;工藝技術(shù)

1材料成型與控制工程研究概述

材料成型及控制工程主要研究塑性成型及熱加工改變材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能和表面形狀過程中的相關(guān)工藝因素對材料的影響。是成型工藝開發(fā)、成型設(shè)備、工藝優(yōu)化、模具設(shè)計(jì)的基本理論，可以解決模具制造中的材料、熱處理、加工方法等問題。目前，在對材料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究中，材料成型與控制工程是科學(xué)技術(shù)發(fā)展支持中一項(xiàng)重要的理論研究課題，這對整個現(xiàn)代化的加工制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2表面工程模具技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)與原則

2.1了解模具的表面失效形式

在材料成型的加工制作過程中，熱模具的應(yīng)用是對金屬進(jìn)行加熱以達(dá)到特殊的形狀要求。這樣的模具需要通過反復(fù)的加熱和冷卻操作來進(jìn)行模具制造。在加熱和冷卻的過程中，材料成型的加工時間越長，模具受熱時間就越長，其受熱程度就越嚴(yán)重。在正常使用情況下，熱模具也會出現(xiàn)正常化的磨損。熱模具表面失效的主要表現(xiàn)形式就是使用過程中的磨損，在熱性強(qiáng)度不足的情況下就會造成模具表面出現(xiàn)塌陷，疲勞使用情況下就會出現(xiàn)表面脫落或是氧化現(xiàn)象。

摘要：目前我國制造行業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展前景，極大的促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。材料成型與控制工程模具技術(shù)在制造行業(yè)中占有非常重要的地位，目前贏得了越來越多人的關(guān)注，很多新工藝、新技術(shù)開始應(yīng)用于生產(chǎn)之中。基于此，文章主要針對材料成型與控制工程中金屬與非金屬材料成型加工技術(shù)進(jìn)行了分析，希望可以為同行的研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：材料成型控制工程；模具制造；工藝技術(shù)

相較于改革開放之前，當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提高，這無疑為制造業(yè)、工業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展前景，特別是對于材料成型與控制工程磨具制造領(lǐng)域來說，很多新技術(shù)、新工藝開始涌現(xiàn)出來，引起了人們的關(guān)注。在現(xiàn)在這個科技不斷發(fā)展的時代中，如果單純依靠理論和實(shí)驗(yàn)來處理材料加工中的困難，是很難達(dá)到理想的效果的[1]。因此，計(jì)算材料方法開始引入到材料加工領(lǐng)域中，成為當(dāng)下解決材料加工問題的一種有效手段。在具體問題的處理過程中，還應(yīng)全面、系統(tǒng)的處理問題，完成理論與實(shí)驗(yàn)難以解決的工作。

1材料成型與控制工程概述

材料成型與控制工程需要要就材料結(jié)構(gòu)、材料性能及表面形狀如何改變、加熱過程中材料可能受到影響的工藝等，在綜合材料到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域中，材料成型與控制工程一直都是非常重要的理論與方法，在整個現(xiàn)代制造業(yè)中占據(jù)十分重要的地位。材料成型與控制工程需要對熱加工改變材料宏觀性能、微觀結(jié)構(gòu)、表面形狀進(jìn)行研究，分析結(jié)構(gòu)、形狀、性能改變過程中工藝因素對材料帶來的影響，將成型設(shè)備、成型工藝開發(fā)及工藝優(yōu)化的相關(guān)理論問題解決好，研究制造模具過程中的熱處理、材料及加工方法等相關(guān)問題。目前我國很多工科院校都開設(shè)了材料形成與控制工程專業(yè)，同時該專業(yè)目前也是很多職業(yè)技術(shù)類學(xué)校開設(shè)的重要專業(yè)，主要培養(yǎng)學(xué)生的材料成型加工、控制工程、模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)等專業(yè)知識，為社會輸送應(yīng)用開發(fā)、科學(xué)研究及工藝設(shè)計(jì)方面的技術(shù)類人才與管理類人才[2]。

2金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)

目前制造行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的繁榮，促進(jìn)了工業(yè)的整體進(jìn)步與發(fā)展，其中材料成型與控制工程模具開始引發(fā)人們的關(guān)注，人們不僅關(guān)注這方面人才的培養(yǎng)，同時還將目光聚焦在了該領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)與新工藝上[3]。

關(guān)鍵詞：充電口；選沖機(jī)構(gòu)；加工方案

1引言

在現(xiàn)代生活中汽車已經(jīng)成為人類生活中不可或缺的交通工具，在誕生后自身也隨著市場的變化不斷的進(jìn)行完善[1~3]，由于市場需求的變化汽車造型也不斷的朝著創(chuàng)新的方向發(fā)展[4]。為滿足市場需求，占領(lǐng)市場先機(jī)，在生產(chǎn)傳統(tǒng)動力汽車的同時，還需不斷加快對新能源汽車的研發(fā)制造進(jìn)程，有時需在一款造型上同時推出多動力、多配置的多個款型，因此，同一制件因車型動力不同而存在差異，例如傳統(tǒng)動力的加油口一般設(shè)置在汽車左側(cè)，充電口設(shè)置在汽車右側(cè)。為滿足加油口、充電口造型需開發(fā)不同模具，這種沖壓制件僅局部造型不同，導(dǎo)致模具費(fèi)用增加、生產(chǎn)效率降低的情況嚴(yán)重制約了生產(chǎn)成本的降低。

2現(xiàn)階段側(cè)圍制件加油/充電口加工方案及其存在問題

傳統(tǒng)加油口沖壓成形方案主要為OP10拉伸制件加常規(guī)拉伸（加油口位置根據(jù)分析設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充或采用無造型結(jié)構(gòu)），OP20粗修加油口的輪廓邊界，其主要目的是為了保證該位置在OP30整形時控制板料流動方向，改善整形后A面缺陷程度。OP30翻邊整形保證加油口的尺寸精度，OP40精修加油口邊界保證最終的整車裝配精度。部分工藝該位置采用3工序成形，既OP10拉伸，OP20精修邊，OP30整形，此種沖壓方案存在最主要的問題是整形后制件修邊輪廓精度不能保證，即使非理論調(diào)整后，在后期生產(chǎn)過程中其精度波動也是不可控的，因此導(dǎo)致的裝車問題不易發(fā)現(xiàn)，流入后序后所造成的成本浪費(fèi)更高。常規(guī)加油/充電口常規(guī)成形過程如表1所示。現(xiàn)階段各汽車廠商為降低開發(fā)成本同時兼顧國家有關(guān)新能源車型的需求，往往采用同款車型開發(fā)多種動力車型如我司某車型同時存在汽油版、純電動版、插電混合動力3種動力配置，其加油口設(shè)計(jì)在左側(cè)圍位置，純電動版則需要設(shè)計(jì)在右側(cè)圍位置，插電混合動力版本需要左側(cè)圍設(shè)計(jì)加油口，右側(cè)圍設(shè)計(jì)充電口。多數(shù)汽車廠商的解決方案是主要針對右側(cè)圍充電口進(jìn)行OP20選擇性沖孔OP30選擇性整形的沖壓方案進(jìn)行沖壓成形，但由于OP30已經(jīng)對充電口位置進(jìn)行整形處理，OP40無法同時兼顧純電側(cè)圍和汽油版?zhèn)葒臎_壓需要，只能選擇設(shè)計(jì)鑲塊處理方案。當(dāng)主機(jī)廠需要生產(chǎn)汽油版?zhèn)葒鷷r，線體操作人員需拆除上模精修鑲塊及壓芯壓料鑲塊。而當(dāng)生產(chǎn)純電版或混動版車型時又需要將鑲塊重新安裝。極大的影響了現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，同時鑲塊頻繁拆卸也會產(chǎn)生重復(fù)定位精度差的問題。OP40壓芯壓料鑲塊及上模精沖鑲塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。鑒于上述情況，如何解決多版本充電口生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的問題就成了降低模具制造成本，提升生產(chǎn)效率必須要面對的問題。本文所論述的結(jié)構(gòu)方案，將針對已經(jīng)成形的充電口造型進(jìn)行選擇性精修邊同時避免的頻繁拆卸鑲塊的問題，為同行業(yè)模具設(shè)計(jì)提供一個新的問題解決思路。

3選沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）選沖結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。（2）制件選沖機(jī)構(gòu)工作過程。通過設(shè)計(jì)多層彈簧結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品造型自動切換的功能，保障制件沖孔選沖機(jī)構(gòu)依靠氣動裝置帶動驅(qū)動板進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，達(dá)成制件選擇性沖孔。圖2選沖結(jié)構(gòu)各部分組成氣缸及滑動墊板安裝在上模位置，設(shè)計(jì)壓板等保障其可以相對上模進(jìn)行水平運(yùn)動。凸模支撐板安裝在上模位置，四周設(shè)計(jì)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，相對于上模進(jìn)行上下運(yùn)動，同時其背面安裝支撐塊，正面安裝壓料彈簧及精沖凸模?；顒訅盒景惭b在主壓料芯上，四周設(shè)計(jì)導(dǎo)向及限位，其相對于壓芯進(jìn)行上下運(yùn)動，便于不同版本側(cè)圍壓料需要。主壓芯安裝在上模上，充電口位置設(shè)計(jì)托起彈簧，用于頂起活動壓芯，保證其在生產(chǎn)無充電口側(cè)圍時，不對制件產(chǎn)生影響，保證制件品質(zhì)。需要注意的是由于采用多層彈簧設(shè)計(jì)，需要保證壓料彈簧初壓大于托起彈簧的終壓，以此來確保彈簧的壓縮順序，實(shí)現(xiàn)制件選沖。（3）充電口側(cè)圍生產(chǎn)狀態(tài)。通過機(jī)床氣源，對氣缸進(jìn)行充氣，氣動裝置帶動滑動墊板、從而使得分別安裝在支撐塊底面及滑動墊板上的支撐塊互相支撐，當(dāng)模具合模時，主壓芯向上運(yùn)動，由于凸模支撐板已被限制活動且壓料彈簧初壓大于托起彈簧的終壓，所以，托起彈簧首先被壓縮，當(dāng)?shù)竭_(dá)限位后，由主壓芯及活動壓芯共同組成整形后的充電口壓芯造型，模具進(jìn)一步閉合，組合壓芯接觸制件，此時壓芯整體開始受力，壓料彈簧開始壓縮，為制件修邊提供必要的壓料力，同時精沖凸模相對于組合壓芯向下運(yùn)動，完成精沖工序。模具回程時運(yùn)動過程相反。即凸模先脫出制件，進(jìn)一步組合壓芯脫離制件，再進(jìn)一步活動壓芯收縮至主壓芯型面以下，如圖3所示。（4）無充電口側(cè)圍生產(chǎn)狀態(tài)。氣動裝置帶動滑動墊板回程、使得兩支撐塊相互錯位，當(dāng)模具合模時，主壓芯向上運(yùn)動，由于支撐塊已相互錯開，且托起彈簧初壓大于活動托芯及精沖凸模重量，所以，主壓芯帶動托起彈簧頂起活動壓芯，保證在生產(chǎn)過程中活動壓芯始終處于主壓芯內(nèi)部，進(jìn)一步通過設(shè)計(jì)在凸模支撐板與活動壓芯之間的壓料彈簧將凸模支撐板及安裝在支撐板上的凸模頂起，保證生產(chǎn)過程中凸模始終處于頂起狀態(tài)，每次合模時兩支撐塊相互錯位，其整體機(jī)構(gòu)無支撐力，彈簧無壓縮，完成無充電口側(cè)圍的生產(chǎn)，如圖4、圖5所示。利用上述機(jī)構(gòu)配合換向閥等氣路組件可以實(shí)現(xiàn)多種版本車型充電口的在線切換，如對該機(jī)構(gòu)中凸模安裝板及安裝在其上的支撐塊、整體安裝位置由上模調(diào)整到壓芯上，在壓芯與上模間設(shè)計(jì)精導(dǎo)向，凸模支撐板與壓芯間設(shè)計(jì)精導(dǎo)向，同時替換兩支撐塊，將支撐塊接觸時的靜止承壓調(diào)整為滑動承壓，則該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)一定角度的側(cè)向選擇性沖孔。如圖6所示。